橡胶硬度
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2023年2月21日发(作者：月子弯弯照九州)橡胶性能的标准测试-------硬度
橡胶性能的标准测试-------硬度
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--硬度）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将
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下为橡胶性能的标准测试-------硬度的全部内容。
橡胶性能的标准测试-------硬度
D1415-88橡胶性能的标准测试—-—--——硬度JACKLIAO
这个标准是在原有的D618老版本的基础上出版的,名称后的数字是指采用这一标准
的最初年份，或者，要是修订本,则表示最新版本的发布年份。括号里的数字代表最新改动
的年份。标号∈后面的内容表示和上个版本有过改动。
这个标准已经通过美国国防部的批准.
1．范围
1．1这个测试方法描述了测量橡胶硬度的一种方法.可以通过两种条件来获得橡胶球
式样的硬度：(1）用一个很小的力（2)用一个大很多的力。不同的渗透深度就会用不同的时
间，然后转化为相对的硬度值。
1．2这个测试方法基本上和ISO48是一致的.
1．3这个标准并不含有对所有的安全问题的解决方法，即使有，也只是与实验
使用相关的部分。这个标准的使用者，应该有责任去选择合适的安全的操作方法。
2．相关文件
2．1ASTMStandards
D1349PracticeforRubber-StandardTemperaturesforTesting
D2240TestMethodforRubberProoperty—DurometerHardness
D4483PracticeforDeterminingPrecisionforTestMethodStandards
IntheRubberandCarbonBlackIndustries
2．2ISOStandard
ISO/48VulcanizedRubber—DeterminationofHardness(Hardnessbetween30and85
IRHD）
3。测试方法概要
3．1对于不同尺寸的试样，这里提供了两种不同的测试方法。标准的测试方法是用来用
在厚度大于4mm的试样,8—10mm则更加适宜。而微观的测量方法是用来测量厚度小于4mm的
试样，还有就是厚度大于4mm但是侧面尺寸小于标准测试中的试样的侧面尺寸的,还有就是表
面不够光滑而不适合用标准测试方法来测试的试样。在两种测试方法中，硬度（IRHD）是起
源于渗透深度的不同。在微观测试方法中，不同的渗透深度必须首先考虑刻度因素6。或者，
可以用硬度测量仪来教正，以IRHD为准.
4．重要性和用途
4．1这个硬度测试是通过在一定条件下,把一个刚性的球放进橡胶试样里，由不同的
深度来转化为国际标准的硬度值。0代表一种材料的弹性模量为0，100则表示一种材料有无
限大的弹性模量。这个范围已经覆盖了在以下条件下的大多数的硬度：和原始模量不同的是，
IRHD采用大约的硬度范围比值来做代表。对于硫化后的橡胶，在通常的弹力范围下，用IRHD
的测量可以和D2240中的方法A的硬度计有可比性。
4．1．1对于象自然橡胶一样的等方性材料，以IRHD为准的硬度就和标准的原始模量有
很大的关系。而对于各向异向的材料来说,这种关系就没那么明显。
4．1．2在橡胶中的渗透深度和IRHD的关系可以用以下的来表示：
4．1．2．1对于等方性的材料,渗透深度和原始模量的关系可以由下式来表达：
F/M=1。9R（P/R）
上式中，F=力
M=原始模量MPA
R=球半径mm
235.1
橡胶性能的标准测试-------硬度
P=渗透深度mm
4．1．2．2用一条对数曲线来表示IRHD的硬度,如图一.这条曲线是由以下定义的。
4．1．2．3logM的数值等于曲线的中点0。364,也即是M=2。31MPA或者335psi。
4．1．2．4最大的斜率是每单位logM就增加57个IRHD单位。
5．设备仪器
5．1设备的基本部分如下述。主要的尺寸和负荷在表1中列了出来.
表1仪器要求
标准测试仪微观测试仪
刚球直径，mm2.38±0.012.50±.010。395±0.005
施在刚球上的最小力N0.30±0。020.29±0.020.0083±0.0005
施在刚球上的较大力N5.23±0。015。4±000010。1455±0。00005
施在刚球上的总力N5。53±0。035。7±0.030。153±0.001
脚架外径,mm20±120±13。35±0.15
脚架内径，mm6±16±11.00±0.15
脚架支力,N8.3±1。58。3±1.50。235±0。03
包括仪器的摩擦力
这些力应该和与实际应用中的保持一致，实验中，保证每个试样表面承受30±0.5K
当施与最大力在刚球上时脚架的力
5．1．1垂直的，防水的，在钢球处终止
5．1．2动力供给-——-用来提供个小动力和一个大动力，例外就是这个动力有可以在
这二者间转换的功能.这是为了使动力能够和特定的试样匹配。
5．1．3测量仪器--—需要一种机械的，光的，或者电子的仪器，来测量随着负荷的增
大可以逐渐的显示标准长度或者直接转换为IRHD。
5．1．4脚架——--应该用一个脚架把渗透深度测量仪严格的定住，同时也定住活塞。
在测量过程中，活塞是用来施力给橡胶的，因此，作为定位面的上表面应该要准确定位.
5．1．5振荡器——-例如，通过一个电子蜂鸣器,轻轻的振荡设备，从而达到克服所有
摩擦力的目的,不过不可以超过最小负荷的5%。这个仪器在整套设备中可以忽略本身的摩擦力.
6．测试试样
6.1为了得到测试样品间的相互可比性,各个试样都要有同样的厚度，而且上下表面必
须光滑，平整，而且相互平行。要是厚度不够，可以两块橡胶试样一起做实验（不许超过两
块一起做）以达到所要求的厚度。至于橡胶厚度的确定，由实验操作者的习惯来确定.
6．2标准测试-———标准的测试的试样的厚度应该在8到10mm之间，非标准试样可能
更加厚点或者薄点，但是最薄是4mm.这些标准或者非标准的试样的横向尺寸应该不小于20mm，
表2给出了一些合适的测试距离，即离试样边缘的距离。
表2测试点离开试样边缘的最小距离
测试试样的厚度从边缘起的最小距离
mmin。mmin.
40。167。00.28
10
10
A
A
A
BC
A
B
C
橡胶性能的标准测试-------硬度
60。258。00。31
80。39。00。35
100.410.00。40
150。611.50.45
251。012。50.50
6．3微观测试--—-微观测试的标准试样厚度应该在2到2.5mm之间，非标准试样可能会厚
点或者薄点，但是最薄不要超过1mm。对于标准或者非标准的的试样的横向尺寸必须注意，
在测量时测量点离开边缘至少不少于2mm.当被测试样大于4mm而且在微观测试仪上测,则
在测量时测量点应该离开边缘尽量远。曲面试样的测试,比如说O形圈，在测试中应该注意装
上一些定位以防止在测试过程中的移动会影响测量结果,不过即使如此，测量到的结果和
那些光滑表面测量的结果也不具可不性。
7．测试温度
7。1这个测试一般应该在23±2°C下进行。所有测试试样至少在测试前三小时必须获
得这个温度.要是试样在过大湿度的空气中弄潮湿了，则在实验前24小时相对湿度必须控制
到50±5％。当测试要求温度高点或者低点时，试样温度必须和实验腔温度一致，而且温度必
须平衡,这些测试温度应该从D1349中的特定温度中选择.
8．程序
8．1使试样的条件和7。1保持的一致。用云母轻擦试样的上下表面。让试样放在一水
平刚硬平台上，然后让试样静止下来。按下活塞，刚球在垂直方向上获得轻小的力，压在试
样表面5秒钟。
8。2假如仪表是IRHD制的，旋转仪表的玻璃框使指针指到100（注意不要让任何外力施
与这个仪表）。施更大的力在活塞上，所有的力作用在刚球上，30秒。记录下仪表上的读数，
这就是试样的IRHD制硬度。
8．3假如这个测量仪器不是IRHD制的，而是米制或者英寸制的。则按下面的方法来做，
记录下活塞动作30秒后的位移,然后在表3查出相应的IRHD值。或者由表3转化而来的相应
的曲线。
表3IRHD和渗透深度的关系
IRHD活塞位移IRHD活塞位移
mmmilsmmmils
281。93476.1471.05541.5
291.86773.5481.02440.3。
301。80371.0490.99439。1
311。74368。6500.96438.0
321.68566.4510.93636。8
331。63064。2520。90835。8
341。57862.1530。88134.7
351。52860.1540.85533。7
361。47958.2550.83032。7
371。43356.4560。80531.7
381.38954.7570。78130。8
橡胶性能的标准测试-------硬度
391。34653。0580.75829.8
401.30551.4590.73528.9
411.26549.8600.71328。1
421。22748。3610.69127.2
431.19046.9620。67026.4
441。15545.5630。64925.5
451。12044。1640.62924。7
461。08742。8650.60924.0
660.58923。2850.28011。0
670.57022。5860.26610。5
680.55221.7870.2519.9
690。53421。0880.2379.3
700.51620。3890。2238.8
710.49819。6900.2098.2
720.48118.9910。1957。7
730.46418。3920。1807.1
740。44717.6930.1666。5
750.43117.0940。1515.9
760。41516。3950.1355.3
770.39915.7960。1194.7
780。38415.1970.1024.0
790。36814。5980。0833。3
800。35313.9990.0602.4
810.33813.31000.0000。0
820。32312。7
830.30912。2
840。29411。6
8．4在每个试样取3—5个分散的点来测量,每个点测量一次。取所有测量值的中值为标准值，
用IRHD制.
9．报告
9．1报告应该包括以下几点：
9．1．1IRHD中硬度的表述。在一些曲线或者不规则形状表面试样测量到的值应该加
以证明，它们是表现硬度。
9．1．2试样的尺寸，还有试样的数量。要是曲线或者不规则形状表面试样：试样描述，
夹装方法,测试方法.
9．1．3被测表面的类型,浇铸,磨光，或者其他。
9．1．4用了何种测试方法,如微观测量法。
9．1．5测试温度。
10．精度和误差
10．1这里的精度和误差部分是与D4483保持一致的。请看D4483中的参数还有一些统
计数据。
10．2精度—再现能力和重复能力。结果都是取中值的。
橡胶性能的标准测试-------硬度
10．3对于在实验中所用到的不同的材料，这是在两天内在六个实验室的测试结果。对
再现能力和重复能力的测量数据在表四中.
10．4对于这个测试方法的精度问题在以下叙述。用一些合适的参数r和R来表示一些
结果.r和R是表示与一些材料的测试的结果有关，不管在什么时间什么材料的测试,这参数在
表4列出来。
10．5再现性-—-在表4中，用r来表示再现性。要是有两个结果，是在实验中得出的，
但是与表4列出的有所不同，则表示是由不同的材料做实验的.
10．6重复性—-—在表4中，用R来表示重复性。要是有两个结果，是在实验中得到
的，但与表4列出的不同，则表示是由不同的材料做的实验。
10．7有一组数据，（r）和（R)是以百分比的形式来定义的，和r与R有等效的表达
作用.
10．8误差-—-在测试术语中，误差是指测试平均值和理论真值之间的误差.理论真值
是不存在的没有为这个值只是实验中定义出来的。真值是测不出来的。
表4某些材料的测试结果（IRHD）
MaterialAveragewithinlabbetweenlab
Sr(r）SR（R）
材料141.510。11400.32270.7773.11268。808721.221
材料252。670.41431。17252.2262。71217.675214.573
材料365.090.36171。02361.5732.86528。108612.457
材料475.080.52361。48181.9742。80917。949710.589
Pooledvalue58。590。39151.10791.8912。90558。222514.035
S=再现性的标准偏移量
r=再现性=2.83倍S
（r）=再现性（百分比)
S=重复性的标准偏移量
R=重复性=2。83倍S
（R）=重复性（百分比）
A
r
B
R
Ar
r
R
R